盤形激光焊接狀態(tài)多傳感信息融合在線檢測.pdf

1、盤形激光焊接是當前最先進的激光焊接技術之一，具有可重復操作性，高精度和熱變形小等優(yōu)點，廣泛應用于加工制造等領域。激光焊接過程中，由于劇烈的熱能轉換效應，即使保持各種焊接參數恒定，焊接狀態(tài)仍然會出現不穩(wěn)定情況。因此，實時監(jiān)測焊接狀態(tài)是高質量激光焊接的關鍵，針對激光焊接過程中復雜的特征變化，構建多傳感焊接狀態(tài)檢測試驗平臺，研究試驗條件對焊接狀態(tài)和焊接特征的影響，基于多傳感信息融合技術建立焊接狀態(tài)檢測模型，為盤形激光焊接過程的實時監(jiān)控提供理論

2、和試驗依據。
　　本文首先設計了盤形激光焊接近紅外和紫外波段視覺檢測系統，應用近紅外波段高速攝像機攝取焊接過程中熔池動態(tài)熱像，應用紫外波段高速攝像機攝取金屬蒸汽和飛濺瞬態(tài)圖像。探索激光功率對焊接狀態(tài)，焊件熔深的影響，分析匙孔、金屬蒸汽和飛濺動態(tài)特征與焊接狀態(tài)、激光功率的關系。利用焊縫寬度表征焊接狀態(tài)并作為融合模型輸出量，匙孔，金屬蒸汽和飛濺動態(tài)特征作為融合模型輸入量，在不同激光功率下，分別建立BP神經網絡融合模型和RBF神經網絡融

3、合模型，探索多傳感信息融合方法和主成分分析方法對提高預測激光焊接焊縫寬度神經網絡模型精度的有效性，同時，嘗試建立一個適合各種激光功率條件的預測激光焊接焊縫寬度的BP神經網絡模型。其次設計了不銹鋼激光焊接多傳感信息檢測系統，應用輔助光視覺傳感，可見域視覺傳感分別攝取熔池、金屬蒸汽動態(tài)熱像，應用光電傳感獲取激光焊接過程中可見光和反射激光信號，研究激光功率，焊接速度，聚焦位置對焊接狀態(tài)，匙孔，金屬蒸汽形態(tài)和光電信號的影響。分析穩(wěn)定焊接狀態(tài)和不